Лекция №7. Утилизация использованных тароупаковочных материалов.

Общеизвестна связь между увеличением производства упаковочных материалов и загрязнением окружающей среды. Использованные упаковочные материалы составляют около 30% содержимого мусорных свалок. В зоне свалок грунт обогащен тяжелыми металлами, воздух метаном, сернистым газом, растворителями. Подземные воды содержат в 40-60 раз больше, чем допущено хлора, в 2-3 раза больше серной кислоты, хрома и других токсичных веществ. При закапывании пластмасс, их разложение длится десятилетиями, а при сжигании могут образовываться токсичные вещества. При сжигании ПВХ образуется HCl, который при взаимодействии с парами воды образует соляную кислоту. Неполное сжигание ПВХ образует токсичные дымы, содержащие канцерогенные хлоруглеводороды. В условиях назревания кризисной ситуации в начале 90-х годов в ряде развитых стран разработаны и приняты законодательные акты по защите окружающей среды от упаковочных отходов. Наиболее радикальные меры были приняты в Германии, где в 1992 году запрещено сжигание упаковочных материалов. В числе мероприятий используется нанесенная на поверхности потребительской тары так называемая «зеленая точка». Обычно зеленый цвет предполагает экологическую чистоту продукта, но здесь этот знак указывает на необходимость утилизации и повторного использования данной упаковки. «Зеленая точка» используется и в других странах ЕЭС. Производитель продукта платит налог за сбор и переработку этой упаковки, а предприятие, вырабатывающее тару, обязано принять упаковку для переработки и повторного использования (рисайклинг, рециклинг).

Другими мероприятиями в Германии, а затем в странах ЕЭС является сортировка отходов упаковки потребителем. Технически это не сложно. В определенном месте устанавливаются мусорные контейнеры «кодового» цвета: для пластмассы, для бумаги, металла, стекла. В Германии 70% отходов собирается раздельно. Третьим направлением борьбы с мусором – использование возвратной тары для повторного заполнения. На Западе - молочные бутылки, в РФ – стеклянные бутылки для напитков.

Четвертое направление – масса и объем упаковки должен быть уменьшен до минимума. Пятое направление – повторное возвращение отходов упаковки в производство (бой стекла для производства стеклянной тары, макулатура в производстве упаковочной бумаги). Шестое направление – уничтожение отходов в целях получения энергии, компостирование и другие.

Наибольшие успехи в утилизации достигнуты в ряде стран для таких материалов, как бумага, картон, алюминий, стекло. Трудности в сборе и повторной переработке испытываются для таких материалов как белая жесть и пластмассы.

Переработка отходов полимерной упаковки.

Одна из самых трудно решаемых задач. Вместе с жестяной тарой занимает одно из последних мест во вторичной переработке. Полимеры хотя и занимают второе место после бумаги в общей массе упаковочных отходов, но их трудно разделить по видам. Кроме того, они бывают загрязнены другими материалами (комбинированные материалы с бумагой, картоном, фольгой). Свойства полимеров, полученных из вторичного сырья заметно ухудшаются.

Методы утилизации:

• повторная переработка полимерного материала по схеме рисайклинга для производства упаковки с низкими гигиеническими свойствами (мешки для мусора, ядохимикатов, для удобрений, торфа, земли и т.д.). ПЭТ-бутылки – бутылки для моющих средств.

• получение на основе отходов упаковки новых материалов, содержащих наполнители. Например, в Японии, ПЭТ-бутылки перерабатывают в коврики, напольные покрытия, на производство кроссовок, волокон для верхнего трикотажа. Переработанные полимеры предлагается использовать в строительстве, для покрытия стадионов, дорог. У нас в стране создан материла попролин на основе ПП и лигнина, более морозостойкий чем ПП.

• термический или каталитический крекинг (расщепление) отходов полимеров.

• пиролиз (разложение при высоких температурах) отходов полимеров. В результате крекинга и пиролиза получаются низкомолекулярные продукты, используемые на газообразное или жидкое топливо и как мономеры. При каталитическом крекинге можно получить керосин, топливные масла. При пиролизе без доступа воздуха можно получить активированный уголь.

• разработка саморазлагающихся полимерных материалов. В этом направлении имеются успехи. Примером такого материала является полиэтилен, в композицию которого добавляют разновидности пищевого крахмала в количестве 15%. Полиэтилен при этом приобретает мутность, а закопанный быстро разрушается под действием микроорганизмов. Кроме крахмала предложены дисахариды и другие вещества. Разработаны такие добавки, как фоторазрушаемые полимеры (разрушение под действием света), гидрофильные полимеры. Предложены модификация полистирола, разрушаемого в щелочной среде.